規則 防火牆 iptables input accept【轉】


由於 mangle 這個表格很少被使用,如果將圖 9.3-3 的 mangle 拿掉的話,那就容易看的多了:


圖 9.3-4、iptables 內建各表格與鏈的相關性(簡圖)

透過圖 9.3-4 你就可以更輕松的了解到,事實上與本機最有關的其實是 filter 這個表格內的 INPUT 與 OUTPUT 這兩條鏈,如果你的 iptables 只是用來保護 Linux 主機本身的話,那 nat 的規則根本就不需要理他,直接設定為開放即可。

不過,如果你的防火牆事實上是用來管制 LAN 內的其他主機的話,那么你就必須要再針對 filter 的 FORWARD 這條鏈,還有 nat 的 PREROUTING, POSTROUTING 以及 OUTPUT 進行額外的規則訂定才行。 nat 表格的使用需要很清晰的路由概念才能夠設定的好,建議新手先不要碰!最多就是先玩一玩最陽春的 nat 功能『IP 分享器的功能』就好了! ^_^!這部份我們在本章的最后一小節會介紹的啦!


9.3.4 本機的 iptables 語法

理論上,當你安裝好 Linux 之后,系統應該會主動的幫你啟動一個陽春的防火牆規則才是, 不過這個陽春防火牆可能不是我們想要的模式,因此我們需要額外進行一些修訂的行為。不過,在開始進行底下的練習之前 鳥哥這里有個很重要的事情要告知一下。因為 iptables 的指令會將網絡封包進行過濾及抵擋的動作,所以,請不要在遠程主機上進行防火牆的練習,因為你很有可能一不小心將自己關在家門外! 盡量在本機前面登入 tty1-tty6 終端機進行練習,否則常常會發生悲劇啊!鳥哥以前剛剛在玩 iptables 時,就常常因為不小心規則設定錯誤,導致常常要請遠程的朋友幫忙重新啟動...

剛剛提到咱們的 iptables 至少有三個預設的 table (filter, nat, mangle),較常用的是本機的 filter 表格, 這也是默認表格啦。另一個則是后端主機的 nat 表格,至於 mangle 較少使用,所以這個章節我們並不會討論 mangle。 由於不同的 table 他們的鏈不一樣,導致使用的指令語法或多或少都有點差異。 在這個小節當中,我們主要將針對 filter 這個默認表格的三條鏈來做介紹。底下就來玩一玩吧!

Tips:
防火牆的設定主要使用的就是 iptables 這個指令而已。而防火牆是系統管理員的主要任務之一, 且對於系統的影響相當的大,因此『只能讓 root 使用 iptables 』,不論是設定還是觀察防火牆規則喔!
 

9.3.4-1 規則的觀察與清除

如果你在安裝的時候選擇沒有防火牆的話,那么 iptables 在一開始的時候應該是沒有規則的,不過, 可能因為你在安裝的時候就有選擇系統自動幫你建立防火牆機制,那系統就會有默認的防火牆規則了! 無論如何,我們先來看看目前本機的防火牆規則是如何吧!

[root@www ~]# iptables [-t tables] [-L] [-nv]
選項與參數:
-t :后面接 table ,例如 nat 或 filter ,若省略此項目,則使用默認的 filter
-L :列出目前的 table 的規則
-n :不進行 IP 與 HOSTNAME 的反查,顯示訊息的速度會快很多!
-v :列出更多的信息,包括通過該規則的封包總位數、相關的網絡接口等

范例:列出 filter table 三條鏈的規則
[root@www ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)   <==針對 INPUT 鏈,且預設政策為可接受
target  prot opt source     destination <==說明欄
ACCEPT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   state RELATED,ESTABLISHED <==第 1 條規則
ACCEPT  icmp --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0                             <==第 2 條規則
ACCEPT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0                             <==第 3 條規則
ACCEPT  tcp  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   state NEW tcp dpt:22      <==以下類推
REJECT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   reject-with icmp-host-prohibited

Chain FORWARD (policy ACCEPT)  <==針對 FORWARD 鏈,且預設政策為可接受
target  prot opt source     destination
REJECT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   reject-with icmp-host-prohibited

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)  <==針對 OUTPUT 鏈,且預設政策為可接受
target  prot opt source     destination

范例:列出 nat table 三條鏈的規則
[root@www ~]# iptables -t nat -L -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

在上表中,每一個 Chain 就是前面提到的每個鏈啰~ Chain 那一行里面括號的 policy 就是預設的政策, 那底下的 target, prot 代表什么呢?

  • target:代表進行的動作, ACCEPT 是放行,而 REJECT 則是拒絕,此外,尚有 DROP (丟棄) 的項目!
  • prot:代表使用的封包協議,主要有 tcp, udp 及 icmp 三種封包格式;
  • opt:額外的選項說明
  • source :代表此規則是針對哪個『來源 IP』進行限制?
  • destination :代表此規則是針對哪個『目標 IP』進行限制?

在輸出結果中,第一個范例因為沒有加上 -t 的選項,所以默認就是 filter 這個表格內的 INPUT, OUTPUT, FORWARD 三條鏈的規則啰。若針對單機來說,INPUT 與 FORWARD 算是比較重要的管制防火牆鏈, 所以你可以發現最后一條規則的政策是 REJECT (拒絕) 喔!雖然 INPUT 與 FORWARD 的政策是放行 (ACCEPT), 不過在最后一條規則就已經將全部的封包都拒絕了!

不過這個指令的觀察只是作個格式化的查閱,要詳細解釋每個規則會比較不容易解析。舉例來說, 我們將 INPUT 的 5 條規則依據輸出結果來說明一下,結果會變成:

  1. 只要是封包狀態為 RELATED,ESTABLISHED 就予以接受
  2. 只要封包協議是 icmp 類型的,就予以放行
  3. 無論任何來源 (0.0.0.0/0) 且要去任何目標的封包,不論任何封包格式 (prot 為 all),通通都接受
  4. 只要是傳給 port 22 的主動式聯機 tcp 封包就接受
  5. 全部的封包信息通通拒絕

最有趣的應該是第 3 條規則了,怎么會所有的封包信息都予以接受?如果都接受的話,那么后續的規則根本就不會有用嘛! 其實那條規則是僅針對每部主機都有的內部循環測試網絡 (lo) 接口啦!如果沒有列出接口,那么我們就很容易搞錯啰~ 所以,近來鳥哥都建議使用 iptables-save 這個指令來觀察防火牆規則啦!因為 iptables-save 會列出完整的防火牆規則,只是並沒有規格化輸出而已。

[root@www ~]# iptables-save [-t table]
選項與參數:
-t :可以僅針對某些表格來輸出,例如僅針對 nat 或 filter 等等

[root@www ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 15:51:52 2011
*filter                      <==星號開頭的指的是表格,這里為 filter
:INPUT ACCEPT [0:0]          <==冒號開頭的指的是鏈,三條內建的鏈
:FORWARD ACCEPT [0:0]        <==三條內建鏈的政策都是 ACCEPT 啰!
:OUTPUT ACCEPT [680:100461]
-A INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT <==針對 INPUT 的規則
-A INPUT -p icmp -j ACCEPT
-A INPUT -i lo -j ACCEPT  <==這條很重要!針對本機內部接口開放!
-A INPUT -p tcp -m state --state NEW -m tcp --dport 22 -j ACCEPT
-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited
-A FORWARD -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited <==針對 FORWARD 的規則
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 15:51:52 2011

由上面的輸出來看,有底線且內容含有 lo 的那條規則當中,『 -i lo 』指的就是由 lo 適配卡進來的封包! 這樣看就清楚多了!因為有寫到接口的關系啊!不像之前的 iptables -L -n 嘛!這樣了解乎! 不過,既然這個規則不是我們想要的,那該如何修改規則呢?鳥哥建議,先刪除規則再慢慢建立各個需要的規則! 那如何清除規則?這樣做就對了:

[root@www ~]# iptables [-t tables] [-FXZ]
選項與參數:
-F :清除所有的已訂定的規則;
-X :殺掉所有使用者 "自定義" 的 chain (應該說的是 tables )啰;
-Z :將所有的 chain 的計數與流量統計都歸零

范例:清除本機防火牆 (filter) 的所有規則
[root@www ~]# iptables -F
[root@www ~]# iptables -X
[root@www ~]# iptables -Z

由於這三個指令會將本機防火牆的所有規則都清除,但卻不會改變預設政策 (policy) , 所以如果你不是在本機下達這三行指令時,很可能你會被自己擋在家門外 (若 INPUT 設定為 DROP 時)!要小心啊!

一般來說,我們在重新定義防火牆的時候,都會先將規則給他清除掉。還記得我們前面談到的, 防火牆的『規則順序』是有特殊意義的,所以啰, 當然先清除掉規則,然后一條一條來設定會比較容易一點啦。底下就來談談定義預設政策吧!


9.3.4-2 定義預設政策 (policy)

清除規則之后,再接下來就是要設定規則的政策啦!還記得政策指的是什么嗎?『 當你的封包不在你設定的規則之內時,則該封包的通過與否,是以 Policy 的設定為准』,在本機方面的預設政策中,假設你對於內部的使用者有信心的話, 那么 filter 內的 INPUT 鏈方面可以定義的比較嚴格一點,而 FORWARD 與 OUTPUT 則可以訂定的松一些!通常鳥哥都是將 INPUT 的 policy 定義為 DROP 啦,其他兩個則定義為 ACCEPT 至於 nat table 則暫時先不理會他。

[root@www ~]# iptables [-t nat] -P [INPUT,OUTPUT,FORWARD] [ACCEPT,DROP]
選項與參數:
-P :定義政策( Policy )。注意,這個 P 為大寫啊!
ACCEPT :該封包可接受
DROP   :該封包直接丟棄,不會讓 client 端知道為何被丟棄。

范例:將本機的 INPUT 設定為 DROP ,其他設定為 ACCEPT
[root@www ~]# iptables -P INPUT   DROP
[root@www ~]# iptables -P OUTPUT  ACCEPT
[root@www ~]# iptables -P FORWARD ACCEPT
[root@www ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 15:56:34 2011
*filter
:INPUT DROP [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 15:56:34 2011
# 由於 INPUT 設定為 DROP 而又尚未有任何規則,所以上面的輸出結果顯示:
# 所有的封包都無法進入你的主機!是不通的防火牆設定!(網絡聯機是雙向的)

看到輸出的結果了吧?INPUT 被修改了設定喔!其他的 nat table 三條鏈的預設政策設定也是一樣的方式,例如:『 iptables -t nat -P PREROUTING ACCEPT 』就設定了 nat table 的 PREROUTING 鏈為可接受的意思!預設政策設定完畢后,來談一談關於各規則的封包基礎比對設定吧。


9.3.4-3 封包的基礎比對:IP, 網域及接口裝置

開始來進行防火牆規則的封包比對設定吧!既然是因特網,那么我們就由最基礎的 IP, 網域及埠口,亦即是 OSI 的第三層談起,再來談談裝置 (網絡卡) 的限制等等。這一小節與下一小節的語法你一定要記住,因為這是最基礎的比對語法喔!

[root@www ~]# iptables [-AI 鏈名] [-io 網絡接口] [-p 協議] \
> [-s 來源IP/網域] [-d 目標IP/網域] -j [ACCEPT|DROP|REJECT|LOG]
選項與參數:
-AI 鏈名:針對某的鏈進行規則的 "插入" 或 "累加"
    -A :新增加一條規則,該規則增加在原本規則的最后面。例如原本已經有四條規則,
         使用 -A 就可以加上第五條規則!
    -I :插入一條規則。如果沒有指定此規則的順序,默認是插入變成第一條規則。
         例如原本有四條規則,使用 -I 則該規則變成第一條,而原本四條變成 2~5 號
    鏈 :有 INPUT, OUTPUT, FORWARD 等,此鏈名稱又與 -io 有關,請看底下。

-io 網絡接口:設定封包進出的接口規范
    -i :封包所進入的那個網絡接口,例如 eth0, lo 等接口。需與 INPUT 鏈配合;
    -o :封包所傳出的那個網絡接口,需與 OUTPUT 鏈配合;

-p 協定:設定此規則適用於哪種封包格式
   主要的封包格式有: tcp, udp, icmp 及 all 。

-s 來源 IP/網域:設定此規則之封包的來源項目,可指定單純的 IP 或包括網域,例如:
   IP  :192.168.0.100
   網域:192.168.0.0/24, 192.168.0.0/255.255.255.0 均可。
   若規范為『不許』時,則加上 ! 即可,例如:
   -s ! 192.168.100.0/24 表示不許 192.168.100.0/24 之封包來源;

-d 目標 IP/網域:同 -s ,只不過這里指的是目標的 IP 或網域。

-j :后面接動作,主要的動作有接受(ACCEPT)、丟棄(DROP)、拒絕(REJECT)及記錄(LOG)

iptables 的基本參數就如同上面所示的,僅只談到 IP 、網域與裝置等等的信息, 至於 TCP, UDP 封包特有的埠口 (port number) 與狀態 (如 SYN 旗標) 則在下小節才會談到。 好,先讓我們來看看最基礎的幾個規則,例如開放 lo 這個本機的接口以及某個 IP 來源吧!

范例:設定 lo 成為受信任的裝置,亦即進出 lo 的封包都予以接受
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT

仔細看上面並沒有列出 -s, -d 等等的規則,這表示:不論封包來自何處或去到哪里,只要是來自 lo 這個界面,就予以接受!這個觀念挺重要的,就是『沒有指定的項目,則表示該項目完全接受』的意思! 例如這個案例當中,關於 -s, -d...等等的參數沒有規定時,就代表不論什么值都會被接受啰。

這就是所謂的信任裝置啦!假如你的主機有兩張以太網絡卡,其中一張是對內部的網域,假設該網卡的代號為 eth1 好了, 如果內部網域是可信任的,那么該網卡的進出封包就通通會被接受,那你就能夠用:『iptables -A INPUT -i eth1 -j ACCEPT』 來將該裝置設定為信任裝置。不過,下達這個指令前要特別注意,因為這樣等於該網卡沒有任何防備了喔!

范例:只要是來自內網的 (192.168.100.0/24) 的封包通通接受
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.0/24 -j ACCEPT
# 由於是內網就接受,因此也可以稱之為『信任網域』啰。

范例:只要是來自 192.168.100.10 就接受,但 192.168.100.230 這個惡意來源就丟棄
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.10 -j ACCEPT
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.230 -j DROP
# 針對單一 IP 來源,可視為信任主機或者是不信任的惡意來源喔!

[root@www ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 16:00:43 2011
*filter
:INPUT DROP [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [17:1724]
-A INPUT -i lo -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.0/24 -i eth1 -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.10/32 -i eth1 -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.230/32 -i eth1 -j DROP
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 16:00:43 2011

這就是最單純簡單的防火牆規則的設定與觀察方式。不過,在上面的案例中,其實你也發現到有兩條規則可能有問題~ 那就是上面的特殊字體圈起來的規則順序。明明已經放行了 192.168.100.0/24 了,所以那個 192.168.100.230 的規則就不可能會被用到!這就是有問題的防火牆設定啊!了解乎?那該怎辦?就重打啊!@_@! 那如果你想要記錄某個規則的紀錄怎么辦?可以這樣做:

[root@www ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.2.200 -j LOG
[root@www ~]# iptables -L -n
target prot opt source         destination
LOG    all  --  192.168.2.200  0.0.0.0/0   LOG flags 0 level 4

看到輸出結果的最左邊,會出現的是 LOG 喔!只要有封包來自 192.168.2.200 這個 IP 時, 那么該封包的相關信息就會被寫入到核心訊息,亦即是 /var/log/messages 這個檔案當中。 然后該封包會繼續進行后續的規則比對。所以說, LOG 這個動作僅在進行記錄而已,並不會影響到這個封包的其他規則比對的。 好了,接下來我們分別來看看 TCP,UDP 以及 ICMP 封包的其他規則比對吧!


9.3.4-4 TCP, UDP 的規則比對:針對埠口設定

我們在第二章網絡基礎談過各種不同的封包格式, 在談到 TCP 與 UDP 時,比較特殊的就是那個埠口 (port),在 TCP 方面則另外有所謂的聯機封包狀態, 包括最常見的 SYN 主動聯機的封包格式。那么如何針對這兩種封包格式進行防火牆規則的設定呢?你可以這樣看:

[root@www ~]# iptables [-AI 鏈] [-io 網絡接口] [-p tcp,udp] \
> [-s 來源IP/網域] [--sport 埠口范圍] \
> [-d 目標IP/網域] [--dport 埠口范圍] -j [ACCEPT|DROP|REJECT]
選項與參數:
--sport 埠口范圍:限制來源的端口號碼,端口號碼可以是連續的,例如 1024:65535
--dport 埠口范圍:限制目標的端口號碼。

事實上就是多了那個 --sport 及 --dport 這兩個玩意兒,重點在那個 port 上面啦! 不過你得要特別注意,因為僅有 tcp 與 udp 封包具有埠口,因此你想要使用 --dport, --sport 時,得要加上 -p tcp 或 -p udp 的參數才會成功喔!底下讓我們來進行幾個小測試:

范例:想要聯機進入本機 port 21 的封包都抵擋掉:
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 21 -j DROP

范例:想連到我這部主機的網芳 (upd port 137,138 tcp port 139,445) 就放行
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p udp --dport 137:138 -j ACCEPT
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 139 -j ACCEPT
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 445 -j ACCEPT

瞧!你可以利用 UDP 與 TCP 協議所擁有的端口號碼來進行某些服務的開放或關閉喔!你還可以綜合處理呢!例如:只要來自 192.168.1.0/24 的 1024:65535 埠口的封包,且想要聯機到本機的 ssh port 就予以抵擋,可以這樣做:

[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -s 192.168.1.0/24 \
> --sport 1024:65534 --dport ssh -j DROP

如果忘記加上 -p tcp 就使用了 --dport 時,會發生啥問題呢?

[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 --dport 21 -j DROP
iptables v1.4.7: unknown option `--dport'
Try `iptables -h' or 'iptables --help' for more information.

你應該會覺得很奇怪,怎么『 --dport 』會是未知的參數 (arg) 呢?這是因為你沒有加上 -p tcp 或 -p ud 的緣故啊!很重要喔!

除了埠口之外,在 TCP 還有特殊的旗標啊!最常見的就是那個主動聯機的 SYN 旗標了。 我們在 iptables 里面還支持『 --syn 』的處理方式,我們以底下的例子來說明好了:

范例:將來自任何地方來源 port 1:1023 的主動聯機到本機端的 1:1023 聯機丟棄
[root@www ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --sport 1:1023 \
> --dport 1:1023 --syn -j DROP

一般來說,client 端啟用的 port 都是大於 1024 以上的埠口,而 server 端則是啟用小於 1023 以下的埠口在監聽的。所以我們可以讓來自遠程的小於 1023 以下的端口數據的主動聯機都給他丟棄! 但不適用在 FTP 的主動聯機中!這部份我們未來在二十一章的 FTP 服務器再來談吧!


9.3.4-5 iptables 外掛模塊:mac 與 state

在 kernel 2.2 以前使用 ipchains 管理防火牆時,通常會讓系統管理員相當頭痛!因為 ipchains 沒有所謂的封包狀態模塊,因此我們必須要針對封包的進、出方向進行管控。舉例來說,如果你想要聯機到遠程主機的 port 22 時,你必須要針對兩條規則來設定:

  • 本機端的 1024:65535 到遠程的 port 22 必須要放行 (OUTPUT 鏈);
  • 遠程主機 port 22 到本機的 1024:65535 必須放行 (INPUT 鏈);

這會很麻煩!因為如果你要聯機到 10 部主機的 port 22 時,假設 OUTPUT 為預設開啟 (ACCEPT), 你依舊需要填寫十行規則,讓那十部遠程主機的 port 22 可以聯機到你的本地端主機上。 那如果開啟全部的 port 22 呢?又擔心某些惡意主機會主動以 port 22 聯機到你的機器上! 同樣的道理,如果你要讓本地端主機可以連到外部的 port 80 (WWW 服務),那就更不得了~ 這就是網絡聯機是雙向的一個很重要的概念!

好在我們的 iptables 免除了這個困擾!他可以透過一個狀態模塊來分析 『這個想要進入的封包是否為剛剛我發出去的響應?』 如果是剛剛我發出去的響應,那么就可以予以接受放行!哇!真棒!這樣就不用管遠程主機是否聯機進來的問題了! 那如何達到呢?看看底下的語法:

[root@www ~]# iptables -A INPUT [-m state] [--state 狀態]
選項與參數:
-m :一些 iptables 的外掛模塊,主要常見的有:
     state :狀態模塊
     mac   :網絡卡硬件地址 (hardware address)
--state :一些封包的狀態,主要有:
     INVALID    :無效的封包,例如數據破損的封包狀態
     ESTABLISHED:已經聯機成功的聯機狀態;
     NEW        :想要新建立聯機的封包狀態;
     RELATED    :這個最常用!表示這個封包是與我們主機發送出去的封包有關

范例:只要已建立或相關封包就予以通過,只要是不合法封包就丟棄
[root@www ~]# iptables -A INPUT -m state \
> --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
[root@www ~]# iptables -A INPUT -m state --state INVALID -j DROP

如此一來,我們的 iptables 就會主動分析出該封包是否為響應狀態,若是的話,就直接予以接受。呵呵! 這樣一來你就不需要針對響應的封包來撰寫個別的防火牆規則了!這真是太棒了!底下我們繼續談一下 iptables 的另一個外掛, 那就是針對網卡來進行放行與防御:

范例:針對局域網絡內的 aa:bb:cc:dd:ee:ff 主機開放其聯機
[root@www ~]# iptables -A INPUT -m mac --mac-source aa:bb:cc:dd:ee:ff \
> -j ACCEPT
選項與參數:
--mac-source :就是來源主機的 MAC 啦!

如果你的區網當中有某些網絡高手,老是可以透過修改 IP 去嘗試透過路由器往外跑,那你該怎么辦? 難道將整個區網拒絕?並不需要的,你可以透過之前談到的 ARP 相關概念,去捉到那部主機的 MAC ,然后透過上頭的這個機制, 將該主機整個 DROP 掉即可。不管他改了什么 IP ,除非他知道你是用網卡的 MAC 來管理,否則他就是出不去啦!了解乎?

Tips:
其實 MAC 也是可以偽裝的,可以透過某些軟件來修改網卡的 MAC。不過,這里我們是假設 MAC 是無法修改的情況來說明的。 此外,MAC 是不能跨路由的,因此上述的案例中才特別說明是在區網內,而不是指 Internet 外部的來源唷!
 

9.3.4-6 ICMP 封包規則的比對:針對是否響應 ping 來設計

第二章 ICMP 協議當中我們知道 ICMP 的類型相當的多,而且很多 ICMP 封包的類型都是為了要用來進行網絡檢測用的!所以最好不要將所有的 ICMP 封包都丟棄!如果不是做為路由器的主機時,通常我們會把 ICMP type 8 (echo request) 拿掉而已,讓遠程主機不知道我們是否存在,也不會接受 ping 的響應就是了。ICMP 封包格式的處理是這樣的:

[root@www ~]# iptables -A INPUT [-p icmp] [--icmp-type 類型] -j ACCEPT
選項與參數:
--icmp-type :后面必須要接 ICMP 的封包類型,也可以使用代號,
              例如 8  代表 echo request 的意思。

范例:讓 0,3,4,11,12,14,16,18 的 ICMP type 可以進入本機:
[root@www ~]# vi somefile
#!/bin/bash
icmp_type="0 3 4 11 12 14 16 18"
for typeicmp in $icmp_type
do
   iptables -A INPUT -i eth0 -p icmp --icmp-type $typeicmp -j ACCEPT
done

[root@www ~]# sh  somefile

這樣就能夠開放部分的 ICMP 封包格式進入本機進行網絡檢測的工作了!不過,如果你的主機是作為區網的路由器, 那么建議 icmp 封包還是要通通放行才好!這是因為客戶端檢測網絡時,常常會使用 ping 來測試到路由器的線路是否暢通之故呦! 所以不要將路由器的 icmp 關掉,會有狀況啦!


9.3.4-7 超陽春客戶端防火牆設計與防火牆規則儲存

經過上述的本機 iptables 語法分析后,接下來我們來想想,如果站在客戶端且不提供網絡服務的 Linux 本機角色時, 你應該要如何設計你的防火牆呢?老實說,你只要分析過 CentOS 默認的防火牆規則就會知道了,理論上, 應該要有的規則如下:

  1. 規則歸零:清除所有已經存在的規則 (iptables -F...)
  2. 預設政策:除了 INPUT 這個自定義鏈設為 DROP 外,其他為預設 ACCEPT;
  3. 信任本機:由於 lo 對本機來說是相當重要的,因此 lo 必須設定為信任裝置;
  4. 回應封包:讓本機主動向外要求而響應的封包可以進入本機 (ESTABLISHED,RELATED)
  5. 信任用戶:這是非必要的,如果你想要讓區網的來源可用你的主機資源時

這就是最最陽春的防火牆,你可以透過第二步驟抵擋所有遠程的來源封包,而透過第四步驟讓你要求的遠程主機響應封包可以進入, 加上讓本機的 lo 這個內部循環裝置可以放行,嘿嘿!一部 client 專用的防火牆規則就 OK 了!你可以在某個 script 上面這樣做即可:

[root@www ~]# vim bin/firewall.sh
#!/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin; export PATH

# 1. 清除規則
iptables -F
iptables -X
iptables -Z

# 2. 設定政策
iptables -P   INPUT DROP
iptables -P  OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT

# 3~5. 制訂各項規則
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
#iptables -A INPUT -i eth0 -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT

# 6. 寫入防火牆規則配置文件
/etc/init.d/iptables save

[root@www ~]# sh bin/firewall.sh
iptables: Saving firewall rules to /etc/sysconfig/iptables:[  OK  ]

其實防火牆也是一個服務,你可以透過『chkconfig --list iptables』去察看就知道了。 因此,你這次修改的各種設定想要在下次開機還保存,那就得要進行『 /etc/init.d/iptables save 』這個指令加參數。 因此,鳥哥現在都是將儲存的動作寫入這個 firewall.sh 腳本中,比較單純些啰!現在,你的 Linux 主機已經有相當的保護了, 只是如果想要作為服務器,或者是作為路由器,那就得要自行加上某些自定義的規則啰。

Tips:
老實說,如果你對 Linux 夠熟悉的話,直接去修改 /etc/sysconfig/iptables 然后將 iptables 這個服務 restart 那你的防火牆規則就是會在開機后持續存在啰!不過,鳥哥個人還是喜歡寫 scripts 就是了。
 

制訂好規則后當然就是要測試啰!那么如何測試呢?

  1. 先由主機向外面主動聯機試看看;
  2. 再由私有網域內的 PC 向外面主動聯機試看看;
  3. 最后,由 Internet 上面的主機,主動聯機到你的 Linux 主機試看看;

一步一步作下來,看看問題出在哪里,然后多多的去改進、改良!基本上,網絡上目前很多的資料可以提供你不錯的參考了! 這一篇的設定寫的是很簡單,大部分都還在介紹階段而已!希望對大家有幫助! 鳥哥在參考數據(注2)當中列出幾個有用的防火牆網頁,希望大家有空真的要多多的去看看!會很有幫助的!


9.3.5 IPv4 的核心管理功能: /proc/sys/net/ipv4/*

除了 iptables 這個防火牆軟件之外,其實咱們 Linux kernel 2.6 提供很多核心預設的攻擊抵擋機制喔! 由於是核心的網絡功能,所以相關的設定數據都是放置在 /proc/sys/net/ipv4/ 這個目錄當中。 至於該目錄下各個檔案的詳細資料,可以參考核心的說明文件 (你得要先安裝 kernel-doc 軟件):

  • /usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/networking/ip-sysctl.txt

鳥哥這里也放一份備份:

有興趣的話應該要自行去查一查比較好的喔!我們底下就拿幾個簡單的檔案來作說明吧!


  • /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies

    我們在前一章談到所謂的阻斷式服務 (DoS) 攻擊法當中的一種方式,就是利用 TCP 封包的 SYN 三向交握原理所達成的, 這種方式稱為 SYN Flooding 。那如何預防這種方式的攻擊呢?我們可以啟用核心的 SYN Cookie 模塊啊! 這個 SYN Cookie 模塊可以在系統用來啟動隨機聯機的埠口 (1024:65535) 即將用完時自動啟動。

    當啟動 SYN Cookie 時,主機在發送 SYN/ACK 確認封包前,會要求 Client 端在短時間內回復一個序號,這個序號包含許多原本 SYN 封包內的信息,包括 IP、port 等。若 Client 端可以回復正確的序號,那么主機就確定該封包為可信的,因此會發送 SYN/ACK 封包,否則就不理會此一封包。

    透過此一機制可以大大的降低無效的 SYN 等待埠口,而避免 SYN Flooding 的 DoS 攻擊說! 那么如何啟動這個模塊呢?很簡單,這樣做即可:
    [root@www ~]# echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
    
    但是這個設定值由於違反 TCP 的三向交握 (因為主機在發送 SYN/ACK 之前需要先等待 client 的序號響應), 所以可能會造成某些服務的延遲現象,例如 SMTP (mail server)。 不過總的來說,這個設定值還是不錯用的! 只是不適合用在負載已經很高的服務器內喔! 因為負載太高的主機有時會讓核心誤判遭受 SYN Flooding 的攻擊呢。

    如果是為了系統的 TCP 封包聯機優化,則可以參考 tcp_max_syn_backlog, tcp_synack_retries, tcp_abort_on_overflow 這幾個設定值的意義。


  • /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

    阻斷式服務常見的是 SYN Flooding ,不過,我們知道系統其實可以接受使用 ping 的響應, 而 ping 的封包數據量是可以給很大的!想象一個狀況, 如果有個搞破壞的人使用 1000 台主機傳送 ping 給你的主機,而且每個 ping 都高達數百 K bytes時, 你的網絡帶寬會怎樣?要嘛就是帶寬被吃光,要嘛可能系統會當機! 這種方式分別被稱為 ping flooding (不斷發 ping) 及 ping of death (發送大的 ping 封包)。

    那如何避免呢?取消 ICMP 類型 8 的 ICMP 封包回應就是了。我們可以透過防火牆來抵擋, 這也是比較建議的方式。當然也可以讓核心自動取消 ping 的響應。不過你必須要了解, 某些局域網絡內常見的服務 (例如動態 IP 分配 DHCP 協議) 會使用 ping 的方式來偵測是否有重復的 IP ,所以你最好不要取消所有的 ping 響應比較好。

    核心取消 ping 回應的設定值有兩個,分別是:/proc/sys/net/ipv4 內的 icmp_echo_ignore_broadcasts (僅有 ping broadcast 地址時才取消 ping 的回應) 及 icmp_echo_ignore_all (全部的 ping 都不回應)。鳥哥建議設定 icmp_echo_ignore_broadcasts 就好了。 你可以這么做:
    [root@www ~]# echo "1" >  \
    > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts
    

  • /proc/sys/net/ipv4/conf/網絡接口/*

    咱們的核心還可以針對不同的網絡接口進行不一樣的參數設定喔!網絡接口的相關設定放置在 /proc/sys/net/ipv4/conf/ 當中,每個接口都以接口代號做為其代表,例如 eth0 接口的相關設定數據在 /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/ 內。那么網絡接口的設定數據有哪些比較需要注意的呢? 大概有底下這幾個:

    • rp_filter:稱為逆向路徑過濾 (Reverse Path Filtering), 可以藉由分析網絡接口的路由信息配合封包的來源地址,來分析該封包是否為合理。舉例來說,你有兩張網卡,eth0 為 192.168.1.10/24 ,eth1 為 public IP 。那么當有一個封包自稱來自 eth1 ,但是其 IP 來源為 192.168.1.200 , 那這個封包就不合理,應予以丟棄。這個設定值建議可以啟動的。

    • log_martians:這個設定數據可以用來啟動記錄不合法的 IP 來源, 舉例來說,包括來源為 0.0.0.0、127.x.x.x、及 Class E 的 IP 來源,因為這些來源的 IP 不應該應用於 Internet 啊。 記錄的數據默認放置到核心放置的登錄檔 /var/log/messages。

    • accept_source_route:或許某些路由器會啟動這個設定值, 不過目前的設備很少使用到這種來源路由,你可以取消這個設定值。

    • accept_redirects:當你在同一個實體網域內架設一部路由器, 但這個實體網域有兩個 IP 網域,例如 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24。此時你的 192.168.0.100 想要向 192.168.1.100 傳送訊息時,路由器可能會傳送一個 ICMP redirect 封包告知 192.168.0.100 直接傳送數據給 192.168.1.100 即可,而不需透過路由器。因為 192.168.0.100 與 192.168.1.100確實是在同一個實體線路上 (兩者可以直接互通),所以路由器會告知來源 IP 使用最短路徑去傳遞數據。但那兩部主機在不同的 IP 段,卻是無法實際傳遞訊息的!這個設定也可能會產生一些輕微的安全風險,所以建議關閉他。

    • send_redirects:與上一個類似,只是此值為發送一個 ICMP redirect 封包。 同樣建議關閉。(事實上,鳥哥就曾經為了這個 ICMP redirect 的問題傷腦筋!其實關閉 redirect 的這兩個項目即可啊!)

    雖然你可以使用『 echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/???/rp_filter 』之類的方法來啟動這個項目,不過, 鳥哥比較建議修改系統設定值,那就是 /etc/sysctl.conf 這個檔案!假設我們僅有 eth0 這個以太接口,而且上述的功能要通通啟動, 那你可以這樣做:
    [root@www ~]# vim /etc/sysctl.conf
    # Adding by VBird 2011/01/28
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
    net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.eth0.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.lo.rp_filter = 1
    ....(以下省略)....
    
    [root@www ~]# sysctl -p
    

9.4 單機防火牆的一個實例

介紹了這么多的防火牆語法與相關的注意事項后,終於要來架設防火牆了。鳥哥還是比較偏好使用腳本來撰寫防火牆, 然后透過最終的 /etc/init.d/iptables save 來將結果儲存到 /etc/sysconfig/iptables 去! 而且此一特色還可以用在呼叫其他的 scripts ,可以讓防火牆規則具有較為靈活的使用方式。 好了,那就來談談如何設定咱們的防火牆規則吧!



9.4.1 規則草擬

鳥哥底下介紹的這個防火牆,其實可以用來作為路由器上的防火牆,也可以用來作為本機的防火牆。 假設硬件聯機如同下圖所示, Linux 主機本身也是內部 LAN 的路由器!亦即是一個簡單的 IP 分享器的功能啦!依據第三章的圖 3.2-1 假設鳥哥網絡接口有底下這些:

  • 外部網絡使用 eth0 (如果是撥接,有可能是 ppp0,請針對你的環境來設定);
  • 內部網絡使用 eth1 ,且內部使用 192.168.100.0/24 這個 Class ;
  • 主機默認開放的服務有 WWW, SSH, https 等等;

圖 9.4-1、一個局域網絡的路由器架構示意圖

由於希望將信任網域 (LAN) 與不信任網域 (Internet) 整個分開的完整一點, 所以希望你可以在 Linux 上面安裝兩塊以上的實體網卡,將兩塊網卡接在不同的網域,這樣可以避免很多問題。 至於最重要的防火牆政策是:『關閉所有的聯機,僅開放特定的服務』模式。 而且假設內部使用者已經受過良好的訓練,因此在 filter table 的三條鏈個預設政策是:

  • INPUT 為 DROP
  • OUTPUT 及 FORWARD 為 ACCEPT

鳥哥底下預計提供的防火牆流程是這樣的:


圖 9.4-2、本機的防火牆規則流程示意圖

原則上,內部 LAN 主機與主機本身的開放度很高,因為 Output 與 Forward 是完全開放不理的!對於小家庭的主機是可以接受的,因為我們內部的計算機數量不多,而且人員都是熟悉的, 所以不需要特別加以控管!但是:『在大企業的內部,這樣的規划是很不合格的, 因為你不能保證內部所有的人都可以按照你的規定來使用 Network !』也就是說『家賊難防』呀! 因此,那樣的環境連 Output 與 Forward 都需要特別加以管理才行!


9.4.2 實際設定

事實上,我們在設定防火牆的時候,不太可能會一個一個指令的輸入,通常是利用 shell scripts 來幫我們達成這樣的功能吶!底下是利用上面的流程圖所規划出來的防火牆腳本,你可以參考看看, 但是你需要將環境修改成適合你自己的環境才行喔!此外,為了未來修改維護的方便,鳥哥將整個 script 拆成三部分,分別是:

  • iptables.rule:設定最基本的規則,包括清除防火牆規則、加載模塊、設定服務可接受等;
  • iptables.deny:設定抵擋某些惡意主機的進入;
  • iptables.allow:設定允許某些自定義的后門來源主機!

鳥哥個人習慣是將這個腳本放置到 /usr/local/virus/iptables 目錄下,你也可以自行放置到自己習慣的位置去。 那底下就來瞧瞧這支腳本是怎么寫的吧!

[root@www ~]# mkdir -p /usr/local/virus/iptables
[root@www ~]# cd /usr/local/virus/iptables
[root@www iptables]# vim iptables.rule
#!/bin/bash

# 請先輸入您的相關參數,不要輸入錯誤了!
  EXTIF="eth0"             # 這個是可以連上 Public IP 的網絡接口
  INIF="eth1"              # 內部 LAN 的連接接口;若無則寫成 INIF=""
  INNET="192.168.100.0/24" # 若無內部網域接口,請填寫成 INNET=""
  export EXTIF INIF INNET

# 第一部份,針對本機的防火牆設定!##########################################
# 1. 先設定好核心的網絡功能:
  echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
  echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts
  for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/{rp_filter,log_martians}; do
        echo "1" > $i
  done
  for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/{accept_source_route,accept_redirects,\
send_redirects}; do
        echo "0" > $i
  done

# 2. 清除規則、設定默認政策及開放 lo 與相關的設定值
  PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin; export PATH
  iptables -F
  iptables -X
  iptables -Z
  iptables -P INPUT   DROP
  iptables -P OUTPUT  ACCEPT
  iptables -P FORWARD ACCEPT
  iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
  iptables -A INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 3. 啟動額外的防火牆 script 模塊
  if [ -f /usr/local/virus/iptables/iptables.deny ]; then
        sh /usr/local/virus/iptables/iptables.deny
  fi
  if [ -f /usr/local/virus/iptables/iptables.allow ]; then
        sh /usr/local/virus/iptables/iptables.allow
  fi
  if [ -f /usr/local/virus/httpd-err/iptables.http ]; then
        sh /usr/local/virus/httpd-err/iptables.http
  fi

# 4. 允許某些類型的 ICMP 封包進入
  AICMP="0 3 3/4 4 11 12 14 16 18"
  for tyicmp in $AICMP
  do
    iptables -A INPUT -i $EXTIF -p icmp --icmp-type $tyicmp -j ACCEPT
  done

# 5. 允許某些服務的進入,請依照你自己的環境開啟
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  21 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # FTP
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  22 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # SSH
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  25 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # SMTP
# iptables -A INPUT -p UDP -i $EXTIF --dport  53 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # DNS
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  53 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # DNS
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  80 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # WWW
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport 110 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # POP3
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport 443 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # HTTPS


# 第二部份,針對后端主機的防火牆設定!###############################
# 1. 先加載一些有用的模塊
  modules="ip_tables iptable_nat ip_nat_ftp ip_nat_irc ip_conntrack 
ip_conntrack_ftp ip_conntrack_irc"
  for mod in $modules
  do
      testmod=`lsmod | grep "^${mod} " | awk '{print $1}'`
      if [ "$testmod" == "" ]; then
            modprobe $mod
      fi
  done

# 2. 清除 NAT table 的規則吧!
  iptables -F -t nat
  iptables -X -t nat
  iptables -Z -t nat
  iptables -t nat -P PREROUTING  ACCEPT
  iptables -t nat -P POSTROUTING ACCEPT
  iptables -t nat -P OUTPUT      ACCEPT

# 3. 若有內部接口的存在 (雙網卡) 開放成為路由器,且為 IP 分享器!
  if [ "$INIF" != "" ]; then
    iptables -A INPUT -i $INIF -j ACCEPT
    echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    if [ "$INNET" != "" ]; then
        for innet in $INNET
        do
            iptables -t nat -A POSTROUTING -s $innet -o $EXTIF -j MASQUERADE
        done
    fi
  fi
  # 如果你的 MSN 一直無法聯機,或者是某些網站 OK 某些網站不 OK,
  # 可能是 MTU 的問題,那你可以將底下這一行給他取消批注來啟動 MTU 限制范圍
  # iptables -A FORWARD -p tcp -m tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -m tcpmss \
  #          --mss 1400:1536 -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu

# 4. NAT 服務器后端的 LAN 內對外之服務器設定
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -i $EXTIF --dport 80 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.1.210:80 # WWW

# 5. 特殊的功能,包括 Windows 遠程桌面所產生的規則,假設桌面主機為 1.2.3.4
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -s 1.2.3.4  --dport 6000 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.100.10
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -s 1.2.3.4  --sport 3389 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.100.20

# 6. 最終將這些功能儲存下來吧!
  /etc/init.d/iptables save

特別留意上面程序代碼的特殊字體部分,基本上,你只要修改一下最上方的接口部分, 應該就能夠運作這個防火牆了。不過因為每個人的環境都不相同, 因此你在設定完成后,依舊需要測試一下才行喔!不然,出了問題不要怪我啊!.... 再來看一下關於 iptables.allow 的內容是如何?假如我要讓一個 140.116.44.0/24 這個網域的所有主機來源可以進入我的主機的話,那么這個檔案的內容可以寫成這樣:

[root@www iptables]# vim iptables.allow
#!/bin/bash
# 底下則填寫你允許進入本機的其他網域或主機啊!
  iptables -A INPUT -i $EXTIF -s 140.116.44.0/24 -j ACCEPT

# 底下則是關於抵擋的檔案設定法!
[root@www iptables]# vim iptables.deny
#!/bin/bash
# 底下填寫的是『你要抵擋的那個咚咚!』
  iptables -A INPUT -i $EXTIF -s 140.116.44.254 -j DROP

[root@www iptables]# chmod 700 iptables.*

將這三個檔案的權限設定為 700 且只屬於 root 的權限后,就能夠直接執行 iptables.rule 啰! 不過要注意的是,在上面的案例當中,鳥哥預設將所有的服務的通道都是關閉的! 所以你必須要到本機防火牆的第 5 步驟處將一些批注符號 (#) 解開才行。 同樣的,如果有其他更多的 port 想要開啟時,一樣需要增加額外的規則才行喔!

不過,還是如同前面我們所說的,這個 firewall 僅能提供基本的安全防護,其他的相關問題還需要再測試測試呢! 此外,如果你希望一開機就自動執行這個 script 的話,請將這個檔案的完整檔名寫入 /etc/rc.d/rc.local 當中,有點像底下這樣:

[root@www ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
....(其他省略)....
# 1. Firewall
/usr/local/virus/iptables/iptables.rule

事實上,這個腳本的最底下已經加入寫入防火牆默認規則文件的功能,所以你只要執行一次,就擁有最正確的規則了! 上述的 rc.local 僅是預防萬一而已。 ^_^!上述三個檔案請你不要在 Windows 系統上面編輯后才傳送到 Linux 上運作,因為 Windows 系統的斷行字符問題,將可能導致該檔案無法執行。建議你直接到底下去下載,傳送到 Linux 后可以利用 dos2unix 指令去轉換斷行字符!就不會有問題!

這就是一個最簡單、陽春的防火牆。同時,這個防火牆還可以具有最陽春的 IP 分享器的功能呢! 也就是在 iptables.rule 這個檔案當中的第二部分了。 這部分我們在下一節會再繼續介紹的。


9.5 NAT 服務器的設定

呼呼!終於來到這個地方了!我們准備要架設一個路由器的延伸服務器,就稱之為 NAT 服務器。 NAT 是什么呢?簡單的說,你可以稱他為內部 LAN 主機的『 IP 分享器』啦!

NAT 的全名是 Network Address Translation,字面上的意思是『網絡地址的轉換』。由字面上的意思我們來想一想, TCP/IP 的網絡封包不是有 IP 地址嗎?那 IP 地址不是有來源與目的嗎?我們的 iptables 指令就能夠修改 IP 封包的表頭數據, 嘿嘿!連目標或來源的 IP 地址都可以修改呢!甚至連 TCP 封包表頭的 port number 也能修改!真是有趣!

NAT 服務器的功能可以達到類似圖 9.1-2所介紹的類似 IP 分享的功能之外, 還可以達到類似圖 9.1-4所介紹的 DMZ (非軍事區) 的功能!這完全取決於我們的 NAT 是修改: (1)來源 IP 還是 (2)目標 IP !底下我們就來聊一聊吧! ^_^



9.5.1 什么是 NAT? SNAT? DNAT?

在談到 NAT 的實際運作之前,讓我們再來看一下比較簡單的封包透過 iptables 而傳送到后端主機的表格與鏈流程(請往前參考圖 9.3-4)。 當網絡布線如圖 9.1-2的架構,若內部 LAN 有任何一部主機想要傳送封包出去時, 那么這個封包要如何透過 Linux 主機而傳送出去?他是這樣的:

  1. 先經過 NAT table 的 PREROUTING 鏈;
  2. 經由路由判斷確定這個封包是要進入本機與否,若不進入本機,則下一步;
  3. 再經過 Filter table 的 FORWARD 鏈;
  4. 通過 NAT table 的 POSTROUTING 鏈,最后傳送出去。

NAT 服務器的重點就在於上面流程的第 1,4 步驟,也就是 NAT table 的兩條重要的鏈:PREROUTING 與 POSTROUTING。 那這兩條鏈有什么重要的功能呢?重點在於修改 IP 嘛!但是這兩條鏈修改的 IP 是不一樣的! POSTROUTING 在修改來源 IP ,PREROUTING 則在修改目標 IP 。 由於修改的 IP 不一樣,所以就稱為來源 NAT (Source NAT, SNAT) 及目標 NAT (Destination NAT, DNAT)。我們先來談一談 IP 分享器功能的 SNAT 吧!



  • 來源 NAT, SNAT:修改封包表頭的『來源』項目

    你應該有聽說過 IP 分享器這個玩意兒,他可以讓你家庭里的好幾部主機同時透過一條 ADSL 網絡聯機到 Internet 上面, 例如圖 9.1-2聯機的方式來說,那個 Linux 主機就是 IP 分享器啦!那么他是如何達到 IP 分享的功能?就是透過 NAT 表格的 POSTROUTING 來處理的。假設你的網絡布線如圖 9.1-2所示, 那么 NAT 服務器是如何處理這個封包的呢?


    圖 9.5-1、SNAT 封包傳送出去的示意圖

    如上圖所示,在客戶端 192.168.1.100 這部主機要聯機到 http://tw.yahoo.com 去時,他的封包表頭會如何變化?

    1. 客戶端所發出的封包表頭中,來源會是 192.168.1.100 ,然后傳送到 NAT 這部主機;
    2. NAT 這部主機的內部接口 (192.168.1.2) 接收到這個封包后,會主動分析表頭數據, 因為表頭數據顯示目的並非 Linux 本機,所以開始經過路由, 將此封包轉到可以連接到 Internet 的 Public IP 處;
    3. 由於 private IP 與 public IP 不能互通,所以 Linux 主機透過 iptables 的 NAT table 內的 Postrouting 鏈將封包表頭的來源偽裝成為 Linux 的 Public IP ,並且將兩個不同來源 (192.168.1.100 及 public IP) 的封包對應寫入暫存內存當中, 然后將此封包傳送出去了;

    此時 Internet 上面看到這個封包時,都只會知道這個封包來自那個 Public IP 而不知道其實是來自內部啦。 好了,那么如果 Internet 回傳封包呢?又會怎么作?


    圖 9.5-2、SNAT 封包接收的示意圖

    1. 在 Internet 上面的主機接到這個封包時,會將響應數據傳送給那個 Public IP 的主機;
    2. 當 Linux NAT 服務器收到來自 Internet 的回應封包后,會分析該封包的序號,並比對剛剛記錄到內存當中的數據, 由於發現該封包為后端主機之前傳送出去的,因此在 NAT Prerouting 鏈中,會將目標 IP 修改成為后端主機,亦即那部 192.168.1.100,然后發現目標已經不是本機 (public IP), 所以開始透過路由分析封包流向;
    3. 封包會傳送到 192.168.1.2 這個內部接口,然后再傳送到最終目標 192.168.1.100 機器上去!

    經過這個流程,你就可以發現到,所有內部 LAN 的主機都可以透過這部 NAT 服務器聯機出去, 而大家在 Internet 上面看到的都是同一個 IP (就是 NAT 那部主機的 public IP 啦!), 所以,如果內部 LAN 主機沒有連上不明網站的話,那么內部主機其實是具有一定程度的安全性的啦! 因為 Internet 上的其他主機沒有辦法主動攻擊你的 LAN 內的 PC 嘛!所以我們才會說, NAT 最簡單的功能就是類似 IP 分享器啦!那也是 SNAT 的一種。
    Tips:
    NAT 服務器與路由器有啥不同?基本上,NAT 服務器一定是路由器,不過, NAT 服務器由於會修改 IP 表頭數據, 因此與單純轉遞封包的路由器不同。最常見的 IP 分享器就是一個路由器,但是這個 IP 分享器一定會有一個 Public IP 與一個 Private IP,讓 LAN 內的 Private IP 可以透過 IP 分享器的 Public IP 傳送出去喔! 至於路由器通常兩邊都是 Public IP 或同時為 Private IP。
     

  • 目標 NAT, DNAT:修改封包表頭的『目標』項目

    SNAT 主要是應付內部 LAN 連接到 Internet 的使用方式,至於 DNAT 則主要用在內部主機想要架設可以讓 Internet 存取的服務器啦! 就有點類似圖 9.1-4的 DMZ 內的服務器啊!底下也先來談一談 DNAT 的運作吧!


    圖 9.5-3、DNAT 的封包傳送示意圖

    如上圖所示,假設我的內部主機 192.168.1.210 啟動了 WWW 服務,這個服務的 port 開啟在 port 80 , 那么 Internet 上面的主機 (61.xx.xx.xx) 要如何連接到我的內部服務器呢?當然啦, 還是得要透過 Linux NAT 服務器嘛!所以這部 Internet 上面的機器必須要連接到我們的 NAT 的 public IP 才行。

    1. 外部主機想要連接到目的端的 WWW 服務,則必須要連接到我們的 NAT 服務器上頭;
    2. 我們的 NAT 服務器已經設定好要分析出 port 80 的封包,所以當 NAT 服務器接到這個封包后, 會將目標 IP 由 public IP 改成 192.168.1.210 ,且將該封包相關信息記錄下來,等待內部服務器的響應;
    3. 上述的封包在經過路由后,來到 private 接口處,然后透過內部的 LAN 傳送到 192.168.1.210 上頭!
    4. 192.186.1.210 會響應數據給 61.xx.xx.xx ,這個回應當然會傳送到 192.168.1.2 上頭去;
    5. 經過路由判斷后,來到 NAT Postrouting 的鏈,然后透過剛剛第二步驟的記錄,將來源 IP 由 192.168.1.210 改為 public IP 后,就可以傳送出去了!

    其實整個步驟幾乎就等於 SNAT 的反向傳送哩!這就是 DNAT 啰!很簡單吧!

9.5.2 最陽春 NAT 服務器: IP 分享功能

在 Linux 的 NAT 服務器服務當中,最常見的就是類似圖 9.1-2的 IP 分享器功能了。 而由剛剛的介紹你也該知道,這個 IP 分享器的功能其實就是 SNAT 啦!作用就只是在 iptables 內的 NAT 表格當中,那個路由后的 POSTROUTING 鏈進行 IP 的偽裝就是了。另外, 你也必須要了解,你的 NAT 服務器必須要有一個 public IP 接口,以及一個內部 LAN 連接的 private IP 界面才行。底下的范例中,鳥哥的假設是這樣的:

  • 外部接口使用 eth0 ,這個接口具有 public IP 喔;
  • 內部接口使用 eth1 ,假設這個 IP 為 192.168.100.254 ;

記住!當你利用前面幾章談到的數據來設定你的網絡參數后,務必要進行路由的檢測, 因為在 NAT 服務器的設定方面,最容易出錯的地方就是路由了!尤其是在撥接產生 ppp0 這個對外接口的環境下, 這個問題最嚴重。反正你要記得:『如果你的 public IP 取得的方式是撥接或 cable modem 時,你的配置文件 /etc/sysconfig/network, ifcfg-eth0, ifcfg-eth1 等檔案,千萬不要設定 GATEWAY 啦!』否則就會出現兩個 default gateway ,反而會造成問題。

如果你剛剛已經下載了 iptables.rule ,那么該檔案內已經含有 NAT 的腳本了! 你可以看到該檔案的第二部份關於 NAT 服務器的部分,應該有看到底下這幾行:

iptables -A INPUT -i $INIF -j ACCEPT
# 這一行為非必要的,主要的目的是讓內網 LAN 能夠完全的使用 NAT 服務器資源。
# 其中 $INIF 在本例中為 eth1 接口

echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# 上頭這一行則是在讓你的 Linux 具有 router 的能力

iptables -t nat -A POSTROUTING -s $innet -o $EXTIF -j MASQUERADE
# 這一行最關鍵!就是加入 nat table 封包偽裝!本例中 $innet 是 192.168.100.0/24
# 而 $EXTIF 則是對外界面,本例中為 eth0 

重點在那個『 MASQUERADE 』!這個設定值就是『 IP 偽裝成為封包出去 (-o) 的那塊裝置上的 IP 』!以上面的例子來說,就是 $EXTIF ,也就是 eth0 啦! 所以封包來源只要來自 $innet (也就是內部 LAN 的其他主機) ,只要該封包可透過 eth0 傳送出去, 那就會自動的修改 IP 的來源表頭成為 eth0 的 public IP 啦!就這么簡單! 你只要將 iptables.rule 下載后,並設定好你的內、外網絡接口, 執行 iptables.rule 后,你的 Linux 就擁有主機防火牆以及 NAT 服務器的功能了!

例題:
如同上面所述的案例,那么你的 LAN 內的其他 PC 應該要如何設定相關的網絡參數?
答:
答案其實很簡單啊,將 NAT 服務器作為 PC 的 GATEWAY 即可!只要記得底下的參數值:
  • NETWORK 為 192.168.100.0
  • NETMASK 為 255.255.255.0
  • BROADCAST 為 192.168.100.255
  • IP 可以設定 192.168.100.1 ~ 192.168.100.254 間,不可重復!
  • 通訊閘 (Gateway) 需要設定為 192.168.100.254 (NAT 服務器的 Private IP)
  • DNS (/etc/resolv.conf) 需設定為 168.95.1.1 (Hinet) 或 139.175.10.20 (Seed Net),這個請依你的 ISP 而定;

事實上,除了 IP 偽裝 (MASQUERADE) 之外,我們還可以直接指定修改 IP 封包表頭的來源 IP 呢! 舉例來說,如下面這個例子:

例題:
假設對外的 IP 固定為 192.168.1.100 ,若不想使用偽裝,該如何處理?
答:
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT \
         --to-source 192.168.1.100

例題:
假設你的 NAT 服務器對外 IP 有好幾個,那你想要輪流使用不同的 IP 時,又該如何設定?舉例來說,你的 IP 范圍為 192.168.1.210~192.168.1.220
答:
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT \
         --to-source 192.168.1.210-192.168.1.220

這樣也可以修改網絡封包的來源 IP 資料喔!不過,除非你使用的是固定 IP ,且有多個 IP 可以對外聯機,否則一般使用 IP 偽裝即可,不需要使用到這個 SNAT 啦!當然,你也可能有自己的獨特的環境啦! ^_^


9.5.3 iptables 的額外核心模塊功能

如果你剛剛在 iptables.rule 內的第二部分有仔細看的話, 那有沒有覺得很奇怪,為何我們需要加載一些有用的模塊?舉例來說, ip_nat_ftp 及 ip_nat_irc ? 這是因為很多通訊協議使用的封包傳輸比較特殊,尤其是 FTP 文件傳輸使用到兩個 port 來處理數據! 這個部分我們會在 FTP 章節再來詳談,在這里你要先知道,我們的 iptables 提供很多好用的模塊, 這些模塊可以輔助封包的過濾用途,讓我們可以節省很多 iptables 的規則擬定,好棒的吶! ^_^


9.5.4 在防火牆后端之網絡服務器 DNAT 設定

既然可以做 SNAT 的 IP 分享功能,我們當然可以使用 iptables 做出 DMZ 啦! 但是再次重申,不同的服務器封包傳輸的方式可能有點差異,因此,建議新手不要玩這個咚咚! 否則很容易導致某些服務無法順利對 Internet 提供的問題。

先來談一談,如果我想要處理 DNAT 的功能時, iptables 要如何下達指令? 另外,你必須要知道的是, DNAT 用到的是 nat table 的 Prerouting 鏈喔!不要搞錯了。

例題:
假設內網有部主機 IP 為 192.168.100.10 ,該主機是可對 Internet 開放的 WWW 服務器。你該如何透過 NAT 機制,將 WWW 封包傳到該主機上?
答:
假設 public IP 所在的接口為 eth0 ,那么你的規則就是:
iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 \
     -j DNAT --to-destination 192.168.100.10:80 

那個『 -j DNAT --to-destination IP[:port] 』就是精髓啦!代表從 eth0 這個接口傳入的,且想要使用 port 80 的服務時, 將該封包重新傳導到 192.168.100.10:80 的 IP 及 port 上面!可以同時修改 IP 與 port 呢!真方便。 其他還有一些較進階的 iptables 使用方式,如下所示:

-j REDIRECT --to-ports <port number>
# 這個也挺常見的,基本上,就是進行本機上面 port 的轉換就是了!
# 不過,特別留意的是,這個動作僅能夠在 nat table 的 PREROUTING 以及
# OUTPUT 鏈上面實行而已喔!

范例:將要求與 80 聯機的封包轉遞到 8080 這個 port
[root@www ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp  --dport 80 \
> -j REDIRECT --to-ports 8080
# 這玩意最容易在你使用了非正規的 port 來進行某些 well known 的協議,
# 例如使用 8080 這個 port 來啟動 WWW ,但是別人都以 port 80 來聯機,
# 所以,你就可以使用上面的方式來將對方對你主機的聯機傳遞到 8080 啰!至於更多的用途,那就有待你自己的發掘啰! ^_^

9.6 重點回顧

    • 要擁有一部安全的主機,必須要有良好的主機權限設定;隨時的更新套件;定期的重要數據備份;完善的員工教育訓練。 僅有防火牆是不足夠的;
    • 防火牆最大的功能就是幫助你『限制某些服務的存取來源』,可以管制來源與目標的 IP ;
    • 防火牆依據封包抵擋的階層,可以分為 Proxy 以及 IP Filter (封包過濾) 兩種類型;
    • 在防火牆內,但不在 LAN 內的服務器所在網域,通常被稱為 DMZ (非軍事區),如圖 9.1-4所示;
    • 封包過濾機制的防火牆,通常至少可以分析 IP, port, flag (如 TCP 封包的 SYN), MAC 等等;
    • 防火牆對於病毒的抵擋並不敏感;
    • 防火牆對於來自內部的網絡誤用或濫用的抵擋性可能較不足;
    • 並不是架設防火牆之后,系統就一定很安全!還是需要更新套件漏洞以及管制使用者及權限設定等;
    • 核心 2.4 以后的 Linux 使用 iptables 作為防火牆的軟件;
    • 防火牆的訂定與『規則順序』有很大的關系;若規則順序錯誤,可能會導致防火牆的失效;
    • iptables 的預設 table 共有三個,分別是 filter, nat 及 mangle ,慣用者為 filter (本機) 與 nat (后端主機)。
    • filter table 主要為針對本機的防火牆設定,依據封包流向又分為 INPUT, OUTPUT, FORWARD 三條鏈;
    • nat table 主要針對防火牆的后端主機,依據封包流向又分為 PREROUTING, OUTPUT, POSTROUTING 三條鏈, 其中 PREROUTING 與 DNAT 有關, POSTROUTING 則與 SNAT 有關;
    • iptables 的防火牆為規則比對,但所有規則都不符合時,則以預設政策 (policy) 作為封包的行為依據;
    • iptables 的指令列當中,可以下達的參數相當的多,當下達 -j LOG 的參數時,則該封包的流程會被紀錄到 /var/log/messages 當中;
    • 防火牆可以多重設定,例如雖然已經設定了 iptables ,但是仍然可以持續設定 TCP Wrappers ,因為誰也不曉得什么時候 iptables 會有漏洞~或者是規則規划不良!


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